Onderzoekers van de University of California, Davis, hebben een verband gevonden tussen verkeersgerelateerde luchtverontreiniging en een verhoogd risico op leeftijdsgerelateerde dementie, waaronder de ziekte van Alzheimer. Hun studie, gebaseerd op knaagdiermodellen, bevestigt eerder epidemiologisch bewijs dat dit verband aantoont.
De ziekte van Alzheimer is de meest voorkomende oorzaak van leeftijdsgebonden dementie en de zesde belangrijkste doodsoorzaak in de Verenigde Staten. Meer dan 5 miljoen Amerikanen leven momenteel met de ziekte van Alzheimer – een aantal dat naar verwachting tegen 2050 zal verdrievoudigen naarmate de bevolking ouder wordt. De gezondheidszorgkosten voor die patiënten zullen naar verwachting stijgen van $ 305 miljard in 2020 tot $ 1,1 biljoen in 2050.
UC Davis-toxicoloog Pamela Lein, senior auteur van de studie die onlangs is gepubliceerd in Environmental Health Perspectives, zei dat hun bevindingen de dringende noodzaak onderstrepen om factoren te identificeren die bijdragen aan het ontstaan en de progressie van de ziekte van Alzheimer om effectieve preventieve maatregelen te ontwikkelen om de individuele en maatschappelijke last van deze ziekte.
Lein werkte samen met de atmosferische wetenschapper van UC Davis, Anthony Wexler en eerste auteur Kelley Patten, terwijl ze een doctoraalstudent was in de UC Davis-afgestudeerde groep voor farmacologie en toxicologie, om een nieuwe benadering te ontwikkelen om de effecten van verkeersgerelateerde luchtverontreiniging in realtime te bestuderen. . Onderzoekers zetten een vivarium voor knaagdieren op in de buurt van een verkeerstunnel in Noord-Californië, zodat ze zo goed mogelijk konden nabootsen wat mensen zouden kunnen ervaren van verkeersgerelateerde luchtverontreiniging.
“Deze benadering was een creatieve manier om bij de vraag te komen welke gevolgen luchtverontreiniging heeft op de hersenen bij afwezigheid van verstorende factoren zoals sociaaleconomische invloeden, voeding, enz.”, Zei Lein. “Het is belangrijk om te weten of wonen in de buurt van deze wegen een significant risico vormt voor het menselijk brein naarmate het ouder wordt.”
Blootstellingsresultaten op de verouderende hersenen
De onderzoekers stelden mannelijke en vrouwelijke ratten tot 14 maanden bloot aan gefilterde lucht of vervuilde lucht die uit de tunnel werd gezogen en leverde deze in realtime onveranderd aan dieren af. De proefpersonen werden verdeeld in twee groepen: wildtype ratten en ratten die risicogenen voor de ziekte van Alzheimer tot expressie brengen die relevant zijn voor mensen.
Er werden tests uitgevoerd bij dieren van 3, 6, 10 en 15 maanden oud met behulp van hyperspectrale beeldvorming, gedragstesten en neuropathologische metingen om de expressie van de ziektekenmerken van Alzheimer te kwantificeren.
“We zagen dat verkeersgerelateerde luchtverontreiniging de ziektekenmerken van Alzheimer versnelde, niet alleen bij de dieren die het risicogen tot expressie brengen (wat we verwachtten), maar ook bij de wildtype ratten,” zei Lein. “Dat hadden we niet verwacht. De grote, opwindende ontdekking is dat verkeersgerelateerde luchtverontreiniging een risicofactor is voor de laat optredende ziekte van Alzheimer. Dit is belangrijk omdat deze vervuiling overal voorkomt en zou kunnen verklaren waarom het aantal mensen dat door de ziekte van Alzheimer wordt getroffen, kan worden verklaard. ziekte over de hele wereld. ”
Wat nog onduidelijk blijft, is welk onderdeel van die vervuiling voornamelijk verantwoordelijk is voor de effecten op de hersenen. Bij verkeersgerelateerde luchtverontreiniging zijn gassen, fijnstof, wegstof, bandenslijtage, trillingen en geluid betrokken.
“De volgende reeks onderzoeken is om te proberen specifieke componenten van verkeersgerelateerde luchtvervuiling die deze kenmerken van de ziekte van Alzheimer veroorzaken, uit elkaar te halen”, zei Lein. “Of is het de collectieve mix die de schade veroorzaakt?”
Fijne deeltjes (PM 2,5) in de vervuilde lucht op de onderzoekslocatie waren onder de federale wettelijke limieten, maar ultrafijne deeltjes, die niet gereguleerd zijn, werden gedetecteerd in de hersenen van blootgestelde dieren.
“De Environmental Protection Agency reguleert slechts tot het PM 2,5-niveau, maar het grootste deel van deze verkeersgerelateerde luchtverontreiniging is ultrafijnstof”, zei Lein. “Deze onderzoeken stimuleren om de huidige regelgevende normen opnieuw te evalueren en suggereren dat de huidige niet de verouderende hersenen beschermen.”
De studie toont aan dat verkeersgerelateerde luchtverontreiniging een dubbele klap kan veroorzaken, waardoor het tijdstip waarop de kenmerken van de ziekte van Alzheimer optreden, wordt verkort en de ziekteprogressie wordt versneld. Hoewel persoonlijke factoren het risico van een individu op de ziekte van Alzheimer kunnen veranderen (lichaamsbeweging, roken, dieet), zijn mensen vaak slecht in het vasthouden aan een plan om hun risicofactoren te verminderen.
“Er zijn veel gegevens die aantonen dat als je risicofactoren kunt reguleren door middel van beleid op populatieniveau, je een grotere impact hebt op de volksgezondheid dan wanneer je ze op individueel niveau probeert te reguleren”, zei Lein. “Als we enige vooruitgang zouden kunnen boeken bij het identificeren van welk onderdeel van verkeersgerelateerde luchtverontreiniging deze effecten veroorzaakt, dan kunnen wetenschappers wetgevers benaderen om wetenschappelijk onderbouwde regelgeving te ontwikkelen. Zelfs als we het begin van de ziekte van Alzheimer met vijf jaar kunnen uitstellen, kunnen we potentieel besparen ons gezondheidszorgsysteem is enorm